海底鈷結(jié)殼破碎過(guò)程理論分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著陸地固體礦產(chǎn)資源日趨減少及開(kāi)采成本快速攀升，海洋固體礦產(chǎn)資源逐漸受到越來(lái)越多的關(guān)注，其中最具代表性的便是深海富鈷結(jié)殼。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外鈷結(jié)殼的開(kāi)采技術(shù)已然變成一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。獲取鈷結(jié)資源的第一步便是從深海底將其與基巖分離、破碎。破碎頭是開(kāi)采的關(guān)鍵部件。正確的破碎頭設(shè)計(jì)是確保開(kāi)采系統(tǒng)高效工作的基礎(chǔ)。
　　本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外鈷結(jié)殼開(kāi)采現(xiàn)狀進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)對(duì)幾種典型巖石切割機(jī)理的分析對(duì)比研究確定了鈷結(jié)殼的破碎適用機(jī)理。對(duì)鈷結(jié)殼

2、的物理特性參數(shù)進(jìn)行了分析說(shuō)明，依此設(shè)計(jì)制作了用于破碎實(shí)驗(yàn)的模擬鈷結(jié)殼。根據(jù)鈷結(jié)殼物理特性參數(shù)設(shè)計(jì)了一種破碎頭，并利用LS-DYNA軟件開(kāi)展了破碎仿真研究。通過(guò)求解獲得了破碎頭工作中在X、Y、Z三個(gè)方向受到的截割阻力Fc、進(jìn)給阻力Ff和側(cè)向阻力Fs，它們構(gòu)成破碎頭工作過(guò)程中所受的主要外力，Z軸方向的側(cè)向阻力表明在截割過(guò)程中產(chǎn)生了軸向力。根據(jù)仿真結(jié)果設(shè)計(jì)優(yōu)化并制作了鈷結(jié)殼破碎頭，最后在實(shí)驗(yàn)室建立了鈷結(jié)殼破碎試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)其作業(yè)參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)。